CN105086456A - 一种高强度硅橡胶混炼胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强度硅橡胶混炼胶，以重量份计，包括以下组分：硅橡胶生胶50-80份，聚四氟乙烯20-30份，纳米氧化锆1-5份，粘土2-6份，聚丙烯酸酯10-15份，二氧化硅气凝胶0.5-3份，端乙烯基硅油5-15份，硬脂酸锌1-2份，交联剂2-5份，抑制剂0.1-0.5份。本发明还公开了该高强度硅橡胶混炼胶的制备方法。还硅橡胶混炼胶耐热性能好、抗冲击性能优异，强度大，弹性大，粘结性能强，制备方法简单，成本低。
Description
技术领域：
本发明涉及高分子材料领域，具体的涉及一种高强度硅橡胶混炼胶及其制备方法。
背景技术：
硅橡胶是指主链由硅和氧原子交替构成，硅原子上通常连有两个有机基团的橡胶。普通的硅橡胶主要由含甲基和少量乙烯基的硅氧链节组成。苯基的引入可提高硅橡胶的耐高、低温性能，三氟丙基及氰基的引入则可提高硅橡胶的耐温及耐油性能。硅橡胶耐低温性能良好，一般在-55℃下仍能工作。引入苯基后，可达-73℃。硅橡胶的耐热性能也很突出，在180℃下可长期工作，稍高于200℃也能承受数周或更长时间仍有弹性，瞬时可耐300℃以上的高温。硅橡胶的透气性好，氧气透过率在合成聚合物中是最高的。此外，硅橡胶还具有生理惰性、不会导致凝血的突出特性，因此在医用领域应用广泛。
目前提高硅橡胶的强度主要是提高撕裂强度，常用的方法有：添加高乙烯基含量的低相对分子质量聚硅氧烷；采用各种方式处理补强填料；加入特殊合成的添加剂等。但是这些方法往往是制备混炼胶的过程复杂化或增加原料成本。
发明内容：
本发明的目的是提供一种高强度硅橡胶混炼胶，其耐热性能好、抗冲击性能优异，强度大，弹性大，粘结性能强，制备方法简单，成本低。
本发明的另一个目的是提供该硅橡胶混炼胶的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种高强度硅橡胶混炼胶，以重量份计，包括以下组分：
硅橡胶生胶50-80份，聚四氟乙烯20-30份，
纳米氧化锆1-5份，粘土2-6份，
聚丙烯酸酯10-15份，二氧化硅气凝胶0.5-3份，
端乙烯基硅油5-15份，硬脂酸锌1-2份，
交联剂2-5份，抑制剂0.1-0.5份。
作为上述技术方案的优选，一种高强度硅橡胶混炼胶，以重量份计，包括以下组分：
硅橡胶生胶65份，聚四氟乙烯20份，
纳米氧化锆2.5份，粘土2份，
聚丙烯酸酯11份，二氧化硅气凝胶1.2份，
端乙烯基硅油10份，硬脂酸锌1.5份，
交联剂3份，抑制剂0.4份。
作为上述技术方案的优选，所述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶、苯基硅橡胶、氟硅橡胶中的一种或多种混合。
作为上述技术方案的优选，所述纳米氧化锆的粒径大小为20-50nm。
作为上述技术方案的优选，所述交联剂为异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯、硅烷偶联剂中的一种或多种混合。
作为上述技术方案的优选，所述抑制剂为丙烯酸-丙烯酸酯共聚物、水杨酸甲酯中的一种或多种混合。
一种高强度硅橡胶混炼胶的制备方法，包括以下步骤：
将硅橡胶生胶、聚四氟乙烯加入到高速捏合机中，在150-180℃下，捏合5-10min，转移至密炼机中，加入纳米氧化锆、粘土、聚丙烯酸酯、二氧化硅气凝胶、硬脂酸锌、端乙烯基硅油、交联剂和抑制剂，在160-170℃下，混炼10-20min，得到高强度硅橡胶混炼胶。
作为上述技术方案的优选，所述捏合的温度为175℃。
作为上述技术方案的优选，所述混炼的温度为160℃，所述混炼的时间为15min。
本发明具有以下有益效果：
本发明采用二氧化硅气凝胶以及纳米氧化锆复合对硅橡胶混炼胶进行增强，并辅助添加粘土、聚丙烯酸酯作为交联剂，端乙烯基作为分散剂，使得纳米颗粒稳定分散在硅橡胶混炼胶中，使其强度大大提高；
该硅橡胶混炼胶的制备方法，工艺简单，制备过程中无有毒物质释放，原料价廉易得，成本低。
具体实施方式：
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
实施例1
一种高强度硅橡胶混炼胶，以重量份计，包括以下组分：
硅橡胶生胶50份，聚四氟乙烯20份，
纳米氧化锆1份，粘土2份，
聚丙烯酸酯10份，二氧化硅气凝胶0.5份，
端乙烯基硅油5份，硬脂酸锌1份，
交联剂2份，抑制剂0.1份。
其制备方法包括以下步骤：
将硅橡胶生胶、聚四氟乙烯加入到高速捏合机中，在150℃下，捏合5min，转移至密炼机中，加入纳米氧化锆、粘土、聚丙烯酸酯、二氧化硅气凝胶、硬脂酸锌、端乙烯基硅油、交联剂和抑制剂，在160℃下，混炼10min，得到高强度硅橡胶混炼胶。
实施例2
一种高强度硅橡胶混炼胶，以重量份计，包括以下组分：
硅橡胶生胶80份，聚四氟乙烯30份，
纳米氧化锆5份，粘土6份，
聚丙烯酸酯15份，二氧化硅气凝胶3份，
端乙烯基硅油15份，硬脂酸锌2份，
交联剂5份，抑制剂0.5份。
其制备方法包括以下步骤：
将硅橡胶生胶、聚四氟乙烯加入到高速捏合机中，在180℃下，捏合10min，转移至密炼机中，加入纳米氧化锆、粘土、聚丙烯酸酯、二氧化硅气凝胶、硬脂酸锌、端乙烯基硅油、交联剂和抑制剂，在170℃下，混炼20min，得到高强度硅橡胶混炼胶。
实施例3
一种高强度硅橡胶混炼胶，以重量份计，包括以下组分：
硅橡胶生胶60份，聚四氟乙烯22份，
纳米氧化锆2份，粘土3份，
聚丙烯酸酯11份，二氧化硅气凝胶1份，
端乙烯基硅油7份，硬脂酸锌1.2份，
交联剂3份，抑制剂0.2份。
其制备方法包括以下步骤：
将硅橡胶生胶、聚四氟乙烯加入到高速捏合机中，在160℃下，捏合6min，转移至密炼机中，加入纳米氧化锆、粘土、聚丙烯酸酯、二氧化硅气凝胶、硬脂酸锌、端乙烯基硅油、交联剂和抑制剂，在162℃下，混炼12min，得到高强度硅橡胶混炼胶。
实施例4
一种高强度硅橡胶混炼胶，以重量份计，包括以下组分：
硅橡胶生胶65份，聚四氟乙烯24份，
纳米氧化锆3份，粘土4份，
聚丙烯酸酯12份，二氧化硅气凝胶1.5份，
端乙烯基硅油9份，硬脂酸锌1.4份，
交联剂3.5份，抑制剂0.3份。
其制备方法包括以下步骤：
将硅橡胶生胶、聚四氟乙烯加入到高速捏合机中，在165℃下，捏合7min，转移至密炼机中，加入纳米氧化锆、粘土、聚丙烯酸酯、二氧化硅气凝胶、硬脂酸锌、端乙烯基硅油、交联剂和抑制剂，在164℃下，混炼14min，得到高强度硅橡胶混炼胶。
实施例5
一种高强度硅橡胶混炼胶，以重量份计，包括以下组分：
硅橡胶生胶70份，聚四氟乙烯26份，
纳米氧化锆4份，粘土5份，
聚丙烯酸酯13份，二氧化硅气凝胶2份，
端乙烯基硅油11份，硬脂酸锌1.6份，
交联剂4份，抑制剂0.4份。
其制备方法包括以下步骤：
将硅橡胶生胶、聚四氟乙烯加入到高速捏合机中，在170℃下，捏合8min，转移至密炼机中，加入纳米氧化锆、粘土、聚丙烯酸酯、二氧化硅气凝胶、硬脂酸锌、端乙烯基硅油、交联剂和抑制剂，在166℃下，混炼16min，得到高强度硅橡胶混炼胶。
实施例6
一种高强度硅橡胶混炼胶，以重量份计，包括以下组分：
硅橡胶生胶75份，聚四氟乙烯28份，
纳米氧化锆4.5份，粘土5.5份，
聚丙烯酸酯14份，二氧化硅气凝胶2.5份，
端乙烯基硅油13份，硬脂酸锌1.8份，
交联剂4.5份，抑制剂0.5份。
其制备方法包括以下步骤：
将硅橡胶生胶、聚四氟乙烯加入到高速捏合机中，在175℃下，捏合9min，转移至密炼机中，加入纳米氧化锆、粘土、聚丙烯酸酯、二氧化硅气凝胶、硬脂酸锌、端乙烯基硅油、交联剂和抑制剂，在168℃下，混炼18min，得到高强度硅橡胶混炼胶。
Claims (9)
1.一种高强度硅橡胶混炼胶，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：
硅橡胶生胶50-80份，聚四氟乙烯20-30份，
纳米氧化锆1-5份，粘土2-6份，
聚丙烯酸酯10-15份，二氧化硅气凝胶0.5-3份，
端乙烯基硅油5-15份，硬脂酸锌1-2份，
交联剂2-5份，抑制剂0.1-0.5份。
2.如权利要求1所述的一种高强度硅橡胶混炼胶，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：
硅橡胶生胶65份，聚四氟乙烯20份，
纳米氧化锆2.5份，粘土2份，
聚丙烯酸酯11份，二氧化硅气凝胶1.2份，
端乙烯基硅油10份，硬脂酸锌1.5份，
交联剂3份，抑制剂0.4份。
3.如权利要求1所述的一种高强度硅橡胶混炼胶，其特征在于，所述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶、苯基硅橡胶、氟硅橡胶中的一种或多种混合。
4.如权利要求1所述的一种高强度硅橡胶混炼胶，其特征在于，所述纳米氧化锆的粒径大小为20-50nm。
5.如权利要求1所述的一种高强度硅橡胶混炼胶，其特征在于，所述交联剂为异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯、硅烷偶联剂中的一种或多种混合。
6.如权利要求1所述的一种高强度硅橡胶混炼胶，其特征在于，所述抑制剂为丙烯酸-丙烯酸酯共聚物、水杨酸甲酯中的一种或两种混合。
7.如权利要求1至6任一所述的一种高强度硅橡胶混炼胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将硅橡胶生胶、聚四氟乙烯加入到高速捏合机中，在150-180℃下，捏合5-10min，转移至密炼机中，加入纳米氧化锆、粘土、聚丙烯酸酯、二氧化硅气凝胶、硬脂酸锌、端乙烯基硅油、交联剂和抑制剂，在160-170℃下，混炼10-20min，得到高强度硅橡胶混炼胶。
8.如权利要求7所述的一种高强度硅橡胶混炼胶的制备方法，其特征在于，所述捏合的温度为175℃。
9.如权利要求7所述的一种高强度硅橡胶混炼胶的制备方法，其特征在于，所述混炼的温度为160℃，所述混炼的时间为15min。
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